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第三章 物质构成的奥秘
3. 2 组成物质的化学元素
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知识点
1
1. 物质是由元素组成的。
2. 概念：元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。
元 素
知1－讲
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3. 元素与原子的比较
知1－讲
元 素 原 子
概念 具有相同核电荷数 (或质子数)的同一类原子的总称 化学变化中的最小微粒
区别 宏观概念，只讲种类，不讲个数 微观概念，既讲种类，也讲个数
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知1－讲
元 素 原 子
使用
范围 描述物质的宏观组成，如水是由氢元素和氧元素组成的 描述物质的微观构成
联系 核电荷数相同的一类原子属于同一种元素。原子是元素的最小单位，元素则是原子的一个归类集体，即元素和原子是总体和个体的关系
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4. 关于物质、元素、分子、原子的联系可简单归纳如下：
知1－讲
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5. 元素的分类与元素名称
知1－讲
分 类 元素名称
金属
元素 汉字用“钅”字旁表示(汞和金除外)，
由金属元素组成的金属，常为固体，只有汞除外(通常状况下为液体)
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知1－讲
分 类 元素名称
非金属
元素 通常状况下，非金属元素有三种状态，有“气”字头的是气态非金属元素；有“氵”旁的是液态非金属元素；有“石”字旁的是固态非金属元素
稀有气
体元素 均为“气”字头，氦、氖、氩、氪、氙、氡等
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特别提醒：
1. 元素的种类由核电荷数( 或质子数 ) 决定。
2. 质子数不同，中子数相同的两种原子，或质子数不同，电子数相同的两种微粒不属于同种元素。
3. 注意物质组成和构成的描述过程中 “ 宏观与宏观” “ 微观与微观”对应。如：水由氢元素和氧元素组成；每 1 个水分子由2 个氢原子和 1 个氧原子构成。
知1－讲
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考向 元素
题型1 元素的概念
[中考·南宁] 氧元素和硫元素最本质的区别是( )
A. 质子数不同 B. 相对原子质量不同
C. 电子数不同 D. 最外层电子数不同
例1
知1－练
A
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解题秘方：正确理解元素的概念，元素的种类是由质子数决定的，不同种元素之间最本质的区别是质子数(或核电荷数)不同。
误区警示：元素的种类是由质子数决定的，如钠元素与镁元素的质子数不同，属不同种元素；核外电子数相同的粒子不一定属同种元素，如Na+ 与Mg2+ 核外电子数均为10，但不是同种元素。
知1－练
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知识链接：
1. 不同种元素的粒子质子数一定不同，电子数可能相等，如O2－ 与F－。
2. 同种元素的单核粒子间质子数一定相同，电子数可能不同，如Na与Na+。
知1－练
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题型2 元素的分类
[中考·江西] 下列属于非金属元素的是(　　)
A. 铝 B. 铁 C. 钙 D. 氧
例2
知1－练
D
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解析：“铝”“铁”“钙”都带“钅”字旁，都属于金属元素；“氧”带“气”字头，属于气态非金属元素。
知1－练
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方法技巧：
根据偏旁部首来判断元素类别：
如，金属元素名称都带“钅”字旁( 除汞和金外)，非金属元素名称含有“气”字头、“石”字旁、“氵”字旁等。
知1－练
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题型3 物质的组成与构成
下列说法中正确的是( )
A. 二氧化碳由碳和氧气组成
B. 二氧化碳由一个碳元素和两个氧元素组成
C. 二氧化碳由一个碳原子和两个氧原子构成
D. 二氧化碳由碳元素和氧元素组成
例3
知1－练
D
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解题秘方：理解物质的组成与结构及表述方法是解题的关键，如二氧化碳由碳元素和氧元素组成，不是由“一个碳元素和两个氧元素”组成；二氧化碳由二氧化碳分子构成，一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成。
知1－练
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教你一招：描述物质时，应先分清组成与构成，物质的组成用元素来描述，构成(即微观结构)用分子或原子或离子来描述。分子中原子的种类或物质中离子的种类决定了元素的种类。如水分子由氢原子、氧原子构成，水由氢元素、氧元素组成。
知1－练
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知1－练
知识链接：
元素只有种类之分，没有数量之分，分子、原子既有种类的概念又有数量的概念。
如氮气由氮元素组成，由氮分子构成，氮分子由氮原子构成；氦气由氦元素组成，由氦原子构成；氯化镁由镁离子、氯离子构成，由镁元素、氯元素组成。
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知识点
元素符号
2
知2－讲
元素符号是一种国际通用语言，国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母(大写)来表示元素；如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同，就附加一个小写字母来区别。
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知2－讲
1. 元素符号的写法
(1)只用一个字母表示的，用大写字母表示，如H、C、O、N 等；
(2) 用两个字母表示的，第一个字母大写，第二个字母小写，即“一大二小”，如 He、Ca、Ne等。
2. 元素符号表示的意义
(1)表示一种元素(宏观意义)；
(2)表示该元素的一个原子(微观意义)。
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知2－讲
特别提醒：
在元素符号前面添上不为 1 的数字后，该符号就只具有微观意义，表示几个原子。如 O 可表示氧元素，1 个氧原子，而 2O表示 2 个氧原子，不能表示氧元素。
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考向 考查元素符号的书写及意义
题型 1 元素符号的书写
[模 拟·上海长宁区 ] 下列元素符号书写正确的是(　　)
A. 氮 N B. 氮 Ne C. 氖 N D. 氖 NE
A
例4
知2－练
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解题秘方：熟记常见元素的元素符号并规范书写(按英语书写的“四线三格”，遵守“一大二小”原则)是答题关键。
解析：氮的元素符号是 N，氖的元素符号是Ne。
知2－练
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误区警示：书写元素符号，首先要记准，其次是书写规范，即大小写要分清，特别是用两个字母表示的，注意“一大二小”。书写元素名称时注意偏旁部首，如“碳”不能写成“炭”，“锰”不能写成“猛”，“汞”不能写成“贡”，钠不能写成“纳”。
知2－练
方法提示：
记忆元素符号时，有的可采用联想法记忆。如锰、镁的第一个大写字母其实就是汉语拼音的声母；氟的元素符号也是其声母；钠的元素符号与其汉语拼音一致，只不过“一大二小”而已；氦、碘可联系英语“嗨(Hi)、我(I)”来记忆。
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知2－练
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题型 2 元素符号的意义
说出下列符号的意义：
(1)N __________________________________；
(2)2S __________________________________；
(3)Fe __________________________________。
例5
知2－练
氮元素，1 个氮原子
2个硫原子
铁元素，1 个铁原子，金属铁
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解题秘方：元素符号可以表示一种元素，还可以表示该元素的一个原子；直接由原子构成的物质(稀有气体、金属等)，其元素符号还可以表示该物质。在元素符号前面添上数字后就只能表示该元素的几个原子。
知2－练
感悟新知
知2－练
教你一招：
辨别化学符号中数字的意义时，要关注数字所处的位置。如离子符号前面的数字，表示离子的数量，右上角数字表示一个离子所带的电荷数；元素符号前面的数字表示原子的个数。
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知识点
3
1. 根据元素的原子结构和性质，将已知的100多种元素按原子序数(数值上等于核电荷数)科学有序地排列起来得到的表，叫元素周期表。
2. 现代元素周期表是按原子序数大小排列元素，原子序数=核电荷数=核内质子数=原子的核外电子数。周期数=电子层数。
元素周期表
知3－讲
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3. 在元素周期表中，每一种元素均占据一格，每一格均包括元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。
A 代表原子序数；
B 代表元素名称；
C 代表元素符号；
D 代表相对原子质量。
知3－讲
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知3－讲
知识拓展：
1. 在同一周期 ( 横行 ) 中，各元素原子的电子层数相同，最外层电子数从左到右逐渐增加。
2. 在同一族 ( 纵行 ) 中，各元素原子的最外层电子数一般相同，化学性质相似。
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考向 对元素周期表的理解和运用
题型1 元素周期表中单元格的意义
[立德树人题] 三星堆遗址出土了黄金面具残片，结合图3 所示信息，判断下列说法正确的是(　　)
A. 金的元素符号是AU
B. 金原子的质子数是79
C. 金原子的核外电子数是118
D. 金的相对原子质量是197. 0 g
B
例6
知3－练
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解析：金的元素符号是Au，书写元素符号时第一个字母大写，第二个字母小字，故A 错误；元素周期表中的单元格左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为79，原子中原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数，则金原子的质子数和核外电子数都是79，故B 正确，C 错误；金的相对原子质量是197. 0，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，故D 错误。
知3－练
知识链接：
元素周期表中每一单元格中包含了一种元素的信息，由单元格可知元素名称、元素符号、元素类别，质子数( 即左上角的原子序数)，相对原子质量(下面的数字)。
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知3－练
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题型2 元素周期表中的规律
如图4 所示是元素周期表中第一~ 三周期的原子结构示意图，如图5 所示为37 号元素铷(元素符号为Rb)的原子结构示意图：
例7
知3－练
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请回答下列问题。
(1)在第二周期中，各元素原子结构的共同点是________ ___________；
(2)第二、三周期中，各元素原子最外层电子数的变化规律是 ______________________________________________；
知3－练
电子层数都是2
从左到右逐渐递增(或从左到右由 1逐渐递增到8)
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(3)第三周期元素中，核外电子排布与Ar 相同的离子符号为________________(写一个)；
(4)铷在元素周期表中位于第________周期，在化学变化中易____________(填“得到”或“失去”)电子。
知3－练
Cl－(或 S2－)
五
失去
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知3－练
解析：根据元素周期表中的规律可推断元素在周期表中的位置，如铷原子核外有5个电子层，在周期表中位于第五周期，最外层电子数为1，在化学变化中易失去最外层电子。Ar
的核外有18个电子，结构示意图为 ，其他原子可通过得失电子达到这种结构，如 S2－、Cl－、K+ 等。
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知3－练
知识链接：
元素周期表的规律可从元素、原子两个角度去分析：
1. 从元素角度来讲：元素周期表按质子数、元素的类别有序排列；还有数量上的规律，如周期数等于电子层数，质子数等于原子序数等。有了以上规律，就能熟练掌握已知、未知元素的信息。
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感悟新知
知3－练
2. 从原子结构来分析可看出以下规律：同一周期的各原子，其电子层数相同，从左至右最外层电子数逐渐增大，质子数也逐渐增大；同一纵行即同一族的各原子，它们最外层电子数一般相同，化学性质相似，从上至下，电子层数逐渐增加。
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知识点
4
物质可分为纯净物和混合物，纯净物又可根据其元素组成分为单质和化合物。
1. 单质 由同种元素组成的纯净物，如氧气、氢气、铁、硫，简称“一物一素”。
单质、化合物、氧化物
知4－讲
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2. 化合物
由不同种元素组成的纯净物，如二氧化碳、高锰酸钾、氯化钠、四氧化三铁等，简称“一物多素”。
3. 氧化物
由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，如水、二氧化碳、二氧化硫等，简称“一物两素必有氧”。
知4－讲
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拓展：含氧化合物：由不同种元素组成，且其中一种为氧元素的纯净物，如高锰酸钾、水、五氧化二磷等。
氧化物与含氧化合物的关系：这两类物质都是化合物，且都含有氧元素；不过，氧化物中只含有两种元素，而含氧化合物中含有两种或两种以上的元素。因此氧化物一定是含氧化合物，而含氧化合物不一定是氧化物。
知4－讲
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知4－讲
根据组成，将物质简单分类：
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知4－讲
易错提示：
1. 由同种元素组成的物质不一定是单质，还可能是混合物，如氧气和臭氧组成的混合物中就只含一种元素。
2. 化合物一定由不同种元素组成，但由不同种元素组成的物质不一定为化合物，如空气、海水等，它们都是混合物。
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感悟新知
考向 考查物质的分类
题型1 单质、化合物、氧化物的概念理解
下列说法正确的是( )
A. 由同种元素组成的物质一定是单质
B. 含有多种元素的物质一定是化合物
C. 含氧元素的化合物一定是氧化物
D. 氧化物一定是化合物
D
例8
知4－练
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解题秘方：理解并紧扣单质、化合物、氧化物概念中的关键词来辨别正误，如“纯净物”及元素种类“一种或多种”。
解析：单质是只含一种元素的纯净物，如氧气等，但是由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合气体；
知4－练
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化合物是含有不同种元素的纯净物，如二氧化碳、高锰酸钾等，而含多种元素的物质不一定是化合物，它可能是混合物，如空气；氧化物是指由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，即由氧元素与另一种元素组成的纯净物，如二氧化碳、二氧化硫、四氧化三铁、五氧化二磷等，而含氧化合物中一定含有氧元素,但不一定是氧化物，它可能含两种或两种以上的元素。
知4－练
教你一招：
将物质分类可按以下思路进行，首先分析是纯净物还是混合物；若是纯净物，再根据组成纯净物的元素种类进一步分为单质、化合物。单质、化合物、氧化物都必须是纯净物，在表述时不能偷换概念，如把单质、化合物的定义分别说成是“由同种元素组成的物质” “由不同种元素组成的物质”。
感悟新知
知4－练
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题型2 辨别物质的分类
现有下列物质： ① 洁净的空气 ② 液态氮③河水 ④稀有气体 ⑤蒸馏水 ⑥二氧化硫 ⑦高锰酸钾 ⑧铁粉 ⑨实验室充分加热氯酸钾和二氧化锰的混合物后得到的固体。
(1)其中属于混合物的是 __________(填序号，下同)；
(2)属于纯净物的是 ________________；
例9
知4－练
①③④⑨
②⑤⑥⑦⑧
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(3)属于单质的是 ________________；
(4)属于化合物的是 ________________ ；
(5)属于氧化物的是 ________________ 。
知4－练
②⑧
⑤⑥⑦
⑤⑥
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解题秘方：可结合物质的组成来辨别其类别。如由多种物质组成的为混合物，纯净物则根据元素组成来辨别单质、化合物、氧化物。
解析：洁净的空气、河水是混合物；稀有气体是氦气、氖气等的总称，也属于混合物；液态氮是纯净物且由氮元素一种元素组成，属于单质；蒸馏水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，属于化合物又是氧化物；
知4－练
感悟新知
二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物也属于氧化物；高锰酸钾是由钾、锰、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，但不是氧化物；铁粉是由铁元素组成的纯净物，属于单质；氯酸钾和二氧化锰的混合物充分加热后得到的固体中，含有氯化钾和催化剂二氧化锰，属于混合物。
知4－练
教你一招：
辨别物质的分类时， 需掌握各类物质的特点。如： 混合物——“多物”，纯净物——“一物”，单质——“一物一( 元) 素”，化合物——“一物多(元)素”，氧化物——“一物两(元)素含一氧”。
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知4－练
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题型3 从微观角度辨别物质的分类
[模拟·威海环翠区]下列各图中“ ”和“ ”分别表示不同元素的原子，则其中表示化合物的是(　　)
D
例10
知4－练
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解题秘方：根据模型图中分子的种类和分子的构成来分析物质的类别。
解析：A中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中只含有一种元素的原子，属于单质；B中含有三种物质的分子，属于混合物；C中含有一种物质的分子，属于纯净物,该物质的分子中只含有一种元素的原子,属于单质；D 中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有两种元素的原子，属于化合物。
知4－练
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教你一招：从微观角度辨别物质的分类，即单质、化合物、纯净物、混合物。首先判断分子的种类，是由同种分子构成，还是由不同种分子构成；然后分析分子的构成。
知4－练
解法提醒：
1. 如果物质由分子构成，只含有一种分子的是纯净物，含有不同种分子的是混合物。
2. 分子由原子构成，有的分子由同种元素的原子构成，有的分子由不同种元素的原子构成。前者是单质分子，后者是化合物分子。
3. 若分子由两种元素的原子构成，且其中一种是氧原子，则这种分子构成的物质为氧化物。
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知4－练
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知识点
5
1. 地壳中的元素分布
地壳中元素含量按由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙等，氧元素含量几乎占地壳中各元素总含量的一半。
2. 海水中的元素分布
海洋面积约占地球表面的 71%，海水中元素含量最多的是氧，其次是氢，海水中含量最多的金属元素是钠(Na)。
自然界中元素的存在
知5－讲
海水中含有大量的氯化钠
~~~
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3. 空气中元素的含量
空气中含量最多的元素为氮，其次为氧。
4. 太阳上最丰富的元素是氢，其次是氦，还含有碳、氮、氧和多种金属元素。
知5－讲
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知5－讲
易错提示:
地壳中含量最多的非金属元素是氧，地壳中含量最多的金属元素是铝。
海水中含量最多的物质是水，水中含量最多的元素是氧元素。
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考向 考查元素之最
地壳中含量最多的非金属元素是( )
A. Si B. Fe C. Al D. O
D
例11
知5－练
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解题秘方：记住地壳中元素含量较高的几种元素就能顺利作答。
知5－练
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知5－练
方法点拨：
本题采用口诀法解答。由“养闺女贴 ( 心 )”可知，地壳中含量最多的四种元素 ( 由多到少 ) 是氧、硅、铝、铁，其中含量最多的非金属元素为氧。
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知识点
6
1. 人体内的元素分布
水占人体体重的 70%左右。组成人体的元素，含量按由多到少的顺序是氧、碳、氢、氮等。
人体内含量最多的金属元素是钙(Ca)。
元素与人体健康
知6－讲
人体牙齿、骨骼等中含有较多的钙元素。
~~~
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2. 人体中化学元素含量的多少直接影响人体的健康。健康的生命所必需的元素称为必需元素。
微量元素：铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)、钴(Co)、碘(I)、硒(Se)等。
3. 人体缺少某些元素，会影响健康，甚至引起疾病。若某些元素过量，也会导致疾病。
知6－讲
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常见营养元素缺乏与相应病症如表所示：
知6－讲
营养元素 缺乏会出现的病症
钙 骨骼疏松、畸形，儿童易得佝偻病
铁 易得贫血症
锌 儿童发育停滞，智力低下，严重时会得侏儒症
碘 引起甲状腺肿大
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4. 人体所需的营养元素有一定的限度，并非越多越好，过量的营养元素也会导致疾病。如碘过量也会导致甲状腺疾病；钙吸收过多，容易引起白内障、动脉硬化等；微量的硒(Se)可以防癌，过量的硒则是致癌的因素之一。
知6－讲
感悟新知
知6－讲
拓展视野：
1. 在人体中，含量超过0. 01%的元素，称为常量元素。如C、H、O、N、P、S、Cl、K、Ca、Na、Mg 等。
2. 在人体中，含量在0. 01%以下的元素，称为微量元素。
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考向 元素与人体健康
题型1 辨别微量元素
[中考·扬州] 人体中含有多种元素。下列属于人体必需微量元素的是(　　)
A. 铁 B. 碳 C. 氢 D. 氧
A
例12
知6－练
感悟新知
解题秘方：熟记人体中常见的微量元素。
知6－练
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知6－练
方法点拨：
本题运用口诀法解答。根据口诀“门童铁心古典戏”可知常见微量元素有锰、铜、铁、锌、钴、碘、硒元素。
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题型2 元素对人体健康的影响
[中考·苏州] 下列人体所缺元素与引起的健康问题关系正确的是( )
A. 缺钙会引起坏血病
B. 缺碘会引起龋齿
C. 缺铁会引起贫血
D. 缺锌会导致甲状腺疾病
C
例13
知6－练
感悟新知
解题秘方：把握各元素与缺乏时出现的病症之间的对应关系。
解析：缺钙会使婴幼儿及青少年患佝偻病，发育不良，使老年人发生骨质疏松，易骨折；缺乏维生素C 会引起坏血病；缺碘会引起甲状腺疾病；缺铁会引起贫血；缺锌会引起食欲不振、发育不良、智力低下；缺氟会引起龋齿。
知6－练
感悟新知
方法点拨：
常见化学元素对人体健康的影响知识，可以借助产品说明及广告宣传等途径帮助加深印象。
如“ 高钙片” —— 预防骨质疏松、防骨折，“葡萄糖酸锌口服液”——“孩子胃口好，健康又聪明，补锌是关键”。
知6－练
课堂小结
元素 概念
分类
分布 地壳
海水
人体
太阳
物质
分类 混合物
纯净物 单质
化合物 氧化物
其他化合物
课堂小结
元素 意义 表示某元素
表示某元素的一个原子
表示由原子直接构成的物质
元素与人
体健康 微量元素
过多或过少均有害
元素周期表

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